Déficit de presión de vapor

El déficit de presión de vapor , o VPD , es la diferencia (déficit) entre la cantidad de humedad en el aire y la cantidad de humedad que el aire puede contener cuando está saturado.

En forma de ecuación: ^{[ 2 ]}

${\displaystyle VPD=e_{s}(T_{a})-e_{a}}$

${\displaystyle e_{a}}$= presión de vapor real

${\displaystyle e_{s}(T_{a})}$= presión de vapor de saturación a la temperatura T _a

Una vez que el aire se satura, el agua se condensa formando nubes, rocío o películas de agua sobre las hojas. Este último caso es lo que hace que la VPD sea importante para la regulación de los invernaderos . Si se forma una película de agua en la hoja de una planta, esta se vuelve mucho más susceptible a la pudrición. Por otro lado, a medida que aumenta la VPD, la planta necesita extraer más agua de sus raíces. En el caso de los esquejes , la planta puede secarse y morir. Por esta razón, el rango ideal de VPD en un invernadero es de 0,45 kPa a 1,25 kPa, idealmente alrededor de 0,85 kPa. Como regla general, la mayoría de las plantas crecen bien con VPD entre 0,8 y 0,95 kPa.    

En ecología , es la diferencia entre la presión de vapor de agua y la presión de vapor de agua de saturación a una temperatura determinada . A diferencia de la humedad relativa , el déficit de presión de vapor tiene una relación simple, casi lineal, con la tasa de evapotranspiración y otras medidas de evaporación. Además, el déficit de presión de vapor es una medida más concreta de la diferencia del contenido de humedad en el aire, mientras que la humedad relativa es una relación entre la presión de vapor real y la presión de vapor de saturación a la temperatura dada. ^{[ 2 ]}

Para calcular la VPD, ^{[ 3 ]} necesitamos la temperatura del aire ambiente (invernadero), la humedad relativa y, si es posible, la temperatura del aire del dosel. Luego debemos calcular la presión de saturación. La presión de saturación se puede consultar en un diagrama psicrométrico o derivarse de la ecuación de Arrhenius ; una forma de calcularla directamente a partir de la temperatura es

${\displaystyle vp_{\text{sat}}=e^{A/T+B+CT+DT^{2}+ET^{3}+F\ln T},}$

dónde

${\displaystyle vp_{\text{sat}}}$es la presión de vapor de saturación en PSI,

${\displaystyle A=-1.0440397\times 10^{4}}$,

${\displaystyle B=-11.29465}$,

${\displaystyle C=-2.7022355\times 10^{-2}}$,

${\displaystyle D=1.289036\times 10^{-5}}$,

${\displaystyle E=-2.4780681\times 10^{-9}}$,

${\displaystyle F=6.5459673}$,

${\displaystyle T}$es la temperatura del aire en la escala Rankine .

Para convertir entre grados Rankine y grados Fahrenheit: ${\displaystyle T[{\text{R}}]=T[^{\circ }{\text{F}}]+459.67}$

Calculamos esta presión tanto para la temperatura ambiente como para la temperatura de la cubierta vegetal.

A continuación, podemos calcular la presión parcial del vapor de agua en el aire multiplicándola por la humedad relativa [%]:

${\displaystyle vp_{\text{aire}}=vp_{\text{sat}}\times ({\text{humedad relativa}})/100}$,

y finalmente VPD usando${\displaystyle vp_{\text{sat}}-vp_{\text{air}}}$o ${\displaystyle vp_{\text{canopy sat}}-vp_{\text{air}}}$ cuando se conoce la temperatura del dosel, o simplemente

${\displaystyle VPD=vp_{\text{sat}}\times (1-{\text{humedad relativa}}/100)}$.

De esta fórmula se puede ver fácilmente que si${\displaystyle T}$sube (lo que eleva${\displaystyle vp_{\text{sat}}}$), pero la humedad relativa permanece constante,${\displaystyle VPD}$aumentará.

La VPD puede ser un factor limitante en el crecimiento de las plantas. Se prevé que el cambio climático aumente la importancia de la VPD en el crecimiento de las plantas y limite aún más las tasas de crecimiento en todos los ecosistemas. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

La VPD también influye notablemente en la evapotranspiración potencial , lo cual tiene efectos importantes en el calentamiento global.

En entornos controlados, como los invernaderos, el déficit de presión de vapor (DPV) puede gestionarse para maximizar la producción. Un DPV excesivo puede reducirse mediante nebulización o riego, o un DPV bajo puede mejorarse mediante deshumidificación o ventilación. ^{[ 6 ]}

A medida que aumenta el déficit de presión de vapor, disminuye la cantidad de humedad en la vegetación y el suelo, lo que provoca condiciones más secas. El déficit de presión de vapor (DPV) se correlaciona fuertemente con el área afectada por incendios forestales en el suroeste de Estados Unidos. ^{[ 2 ]} El aumento de las temperaturas y la disminución de la presión de vapor real han contribuido a un incremento del DPV en el suroeste de Estados Unidos. Por el contrario, en las Grandes Llanuras del norte y el medio oeste, un aumento de la presión de vapor real ha provocado una disminución del DPV. ^{[ 2 ]}

El déficit de presión de vapor puede utilizarse para predecir el comportamiento de un incendio forestal. Dichas predicciones son una herramienta esencial para la extinción de incendios forestales . ^{[ 7 ]}

• vapor de agua